喇嘛甸油田气浮沉降工艺试验

第33卷第4艄(2014．04)(试验研究)喇嘛甸油田气浮沉降工艺试验蒋擎’明星’张淇铭’万振中1大庆油田采油六厂2大庆油田采油二厂摘要：2010年，喇嘛甸油田首次在喇三污水站开展了沉降罐加斜管溶气气浮工艺的试验研究，将站内的二次沉降罐改造为斜管溶气气浮沉降罐，以提高污水处理效果。通过试验证明，当喇三污水站气浮沉降罐的回流比在10％～25％之间，空压机压力在0．4～0．6MPa之间时，污水处理效果较好。当一次沉降罐应用气浮分离工艺时，宜采用中心筒底部切向进水方式；二次沉降罐应用气浮工艺时，宜采用中心筒顶部迷宫式进水方式。气浮工艺应用于一次沉降罐时，收油系统宜采用刮油设备进行机械收油的方式；而应用于二次沉降罐时，收油系统宜采用小排量连续收油方式。关键词：气浮装置；含聚污水；沉降罐；优化设计；参数doi：lO．3969／j．issn．1006—6896．2014．4．006目前，喇嘛甸油田已形成水驱、聚合物驱、三元复合驱等多种开发方式并存的格局，由于高浓度聚驱的大规模推广，采出污水含聚浓度不断升高。与水驱污水相比，聚驱污水的黏度增高，油珠和悬浮固体颗粒变得细小，导致含聚污水中油、水、悬浮固体之间分离难度加大，从而增加了污水的处理难度。1气浮工艺现场试验面对油田污水含聚浓度不断上升，针对过去水驱污水设计的站库适应性越来越差的问题，通过在原有设备基础上进行技术改进的方法，提高设备的适应能力⋯。2010年，喇嘛甸油田首次在喇三污水站开展了沉降罐加斜管溶气气浮工艺的试验研究，将站内的二次沉降罐改造为斜管溶气气浮沉降罐，以提高污水处理效果。喇污水站气浮装置由沉降罐、压力溶气水罐、空压机和溶气水泵等设备组成。工艺流程如下：一次沉降后的污水经高效加药反应器充分反应，从中心筒底部经过导流区进入气浮沉降罐内斜管沉淀室，在斜管上的油泥依靠水流的推力及自重沉人底部泥斗中；尚不能沉淀去除的絮油珠继续随水流向上，在接触室遇到释放器释出的20~40m微气泡后，形成带气絮粒上浮至分离室液面，浮渣溢流至环形集油槽中通过排渣管排出；分离室内底部集水管将处理达标后的水经出水管排出，进入下一级处理工艺进行处理。气浮沉降罐出水的一部分通过溶气水泵进行循环回流，回流水与空压机吸入的空气进入压力溶气水罐后，混合加压形成溶气水，再通过沉降罐内的释放头，均匀地释放出气泡。2试验效果分析2．1气浮装置参数优化2．1．1回流比的优化回流比是指用于溶气的水量(即回流水量)与处理量之间的比值，回流的溶气水越多，处理效果越好，但重复处理的水量也越多，能耗也越大。因此，开展了对不同回流比的跟踪试验。从试验结果可以看出，回流比<10％时，气浮对污油和悬浮物的去除率很低，原因是当回流比<10％时，气浮溶气释放水减少，释放的气体增加，这样在释放水和释放气体混合时，无法形成微米级气泡，影响了污油的去除效果；回流比>15％时，去除率较高并趋于平稳。经过试验分析，将喇三气浮沉降罐的回流比控制在10％一25％，这样既不会影响沉降罐效率，又能够保证处理效果。2．1．2空压机压力的优化溶气罐内的压力是由空压机气压和水泵共同决定的，它是影响溶气量的重要因素。一般情况下，压力高，则溶气多。在正常运转时，首先要保证足够的水压，但水压和气压又要基本相当，因此开展了空压机压力的参数优化试验。从试验结果可以看出：空压机压力<0．4MPa时，气浮对污油和悬浮物的去除率很低；空压机压力在0．4—0．6MPa时，气浮对污油和悬浮物的去除率较高；空压机压力>0．6MPa时，气浮对污油和悬浮物的去除率降低。这时因为当空压机压力<0．4MPa时，溶气释放器无法开启或少量开启，影响了气浮的去除效果；空压机压力>0．6MPa~mmi．rm(httlO：／／Ⅵv．yqtdmgc．c。m)一11—{笛4川(()t4．04)试验研究==一==一=============：==========—===========================================二—二=二====一===一—==时，溶气释放器释放的微气泡会被高压力水流冲因此在喇1I一1气浮沉降罐的设计中，考虑将散，无法形成有效的微气泡，去除率降低。因此空机压力0．4～0．6MPa之问具有较好的处理效果。通过试验，确定了回流比在10％～25％之间，空机在0．4～(]．6MPa之间时，为喇i气浮沉降罐的最仲运行参数一-”。2．2气浮工艺现场试验效果对气浮装参数优化后，系统运行平稳。为了进一步验证气浮1_艺的处理效果，开展了气浮装置运行和停运的对比试验。从气浮装停运和运行期问除油率对比情况可以⋯，气浮运行期问除}f{1率为62．77％，气浮停运期n1J除／ttI率仪为19．22％．．从气浮装俘运和运行期问悬浮物去除牢对比情况r¨『以行¨{，气浮运行期间悬浮物去除率